山西省在電儲能試點(diǎn)工作上走在全國前列,為何山西成為最受儲能企業(yè)青睞的省份呢?
為何需要調頻?
我們先來(lái)了解一下,為何要調頻?電力系統的頻率反映了發(fā)電有功功率與負荷之間的平衡關(guān)系,在電能不能存儲的情況下,全系統所有發(fā)電機輸出的有功功率必須嚴格與全系統所需的有功功率相等,系統負荷功率時(shí)刻都在發(fā)生變化,因此會(huì )使系統頻率發(fā)生一定的波動(dòng)。
而儲能參與調頻,響應速度快、調節速率大,可以在幾分鐘甚至幾秒鐘的時(shí)間內,在無(wú)輸出狀態(tài)以及滿(mǎn)放電狀態(tài)(或充電狀態(tài))間轉換,非常適合提供調頻輔助服務(wù)。
山西省是全國綜合能源基地和電力大省,但火電機組占比78.1%,不同機組間的調節性能差異,導致火電和風(fēng)電、光伏之間的調峰矛盾?chē)乐?,進(jìn)而影響供熱民生保障與可再生能源消納。儲能技術(shù)可以?xún)?yōu)化能源結構,促進(jìn)能源生產(chǎn)消費開(kāi)放共享和交易,實(shí)現多能協(xié)同和能源綜合利用。
當前主流的儲能技術(shù)主要是大型抽水蓄能電站和電儲能,兩者相比,各具優(yōu)勢,按同等調節效果折算,電儲能單位投資成本比抽水蓄能低30%,具有施工周期短、布點(diǎn)靈活、占地小、調節速率快等優(yōu)勢。
電儲能設施調節靈活、充放電響應迅速,通過(guò)參與輔助服務(wù)可以有效提升電網(wǎng)整體調頻效率與新能源消納能力,降低系統輔助服務(wù)成本,具有極高的經(jīng)濟效應。同時(shí),電儲能設施聯(lián)合機組參與調頻還可以減少發(fā)電企業(yè)關(guān)鍵設備的疲勞和磨損,保證機組的穩定運行。
調頻政策帶來(lái)儲能春天
早在2016年6月,國家能源局就發(fā)布了《關(guān)于促進(jìn)電儲能參與“三北”地區電力輔助服務(wù)補償(市場(chǎng))機制試點(diǎn)工作的通知》, 首次給予明確了儲能在輔助服務(wù)市場(chǎng)的主體地位,電儲能也隨之進(jìn)入了各省輔助服務(wù)市場(chǎng)化改革的視野。
2017年11月,國家能源局又發(fā)布《完善電力輔助服務(wù)補償(市場(chǎng))機制工作方案》,強調全面跨省跨區電力輔助服務(wù)補償。強調實(shí)現電力輔助服務(wù)補償項目全覆蓋,鼓勵儲能設備、需求側資源參與提供電力輔助服務(wù)。
2017年11月7日,山西能監辦發(fā)布《關(guān)于鼓勵電儲能參與山西省調峰調頻輔助服務(wù)有關(guān)事項的通知》,政策共有五個(gè)部分:
第一部分明確電儲能參與輔助服務(wù)的基本要求,詳細規定了參與主體、參與品種、參與方式等要求,特別對電儲能設施在不同參與方式下的容量及充放電時(shí)間給出具體要求;
第二部分加強電儲能項目試點(diǎn)管理工作,通過(guò)鼓勵多種技術(shù)路線(xiàn)參與、實(shí)行電儲能項目試點(diǎn)備案制、規定了電儲能設施不同參與方式下調峰、調頻試點(diǎn)數量;
第三部分研究了電儲能項目所需的政策支持,要求省調控中心應充分利用電儲能的特性,研究和提出更加優(yōu)化的調峰調頻控制策略,基于調峰調頻效果,同等交易價(jià)格條件下優(yōu)先調用電儲能等優(yōu)質(zhì)資源;
第四部分對獨立、聯(lián)合式電儲能項目分別制定了并網(wǎng)流程;
第五部分要求電儲能設施嚴格執行“雙細則”考核補償規定。
此外,還規定了獨立參與的電儲能項目開(kāi)工、投運的前期工作。
政策以發(fā)電企業(yè)、電力用戶(hù)、售電企業(yè)、儲能運營(yíng)企業(yè)等為參與主體,均可以聯(lián)合或獨立的方式參與調峰或調頻,獨立參與調峰的單個(gè)電儲能設施額定容量應達到10MW及以上,額定功率持續充電時(shí)間應在4小時(shí)及以上。獨立參與調頻的電儲能設施額定功率應達到15MW及以上,持續充放電時(shí)間達到15分鐘以上。
儲能商業(yè)化從山西起步
目前在輔助服務(wù)領(lǐng)域,由于山西省的調頻交易補償標準高,所以受到眾多儲能企業(yè)的青睞。
2018年初,由中安創(chuàng )盈能源科技產(chǎn)業(yè)有限公司及深圳市科陸電子科技股份有限公司聯(lián)合建設的山西同達電廠(chǎng)儲能AGC調頻項目已順利建成并順利投運。據悉,山西同達電廠(chǎng)儲能AGC調頻項目是一種與火電機組聯(lián)動(dòng)的智慧儲能調頻系統,于2017年3月開(kāi)工建設,總投資3400萬(wàn)元,建設規模為9MW/4.478MWh,2017年7月試運行。本項目投運后,將成為目前國內規模最大的儲能電力調頻項目。
科陸新能源技術(shù)研究院高級研究員江衛良表示,該項目經(jīng)歷了不同的季節周期、各種調度工況檢驗,系統運行安全、穩定、可靠,項目試運行半年后,產(chǎn)生經(jīng)濟效益一千多萬(wàn)元,已回收成本32%左右。
儲能AGC調頻系統是一種與火電機組聯(lián)動(dòng)的智慧儲能調頻系統??脐戨娮釉趨⑴c儲能AGC調頻領(lǐng)域已做了大量的研究和開(kāi)發(fā)工作,能夠提供“火電機組+儲能”聯(lián)合AGC調頻的整體解決方案??脐戨娮觾δ芗夹g(shù)在火力發(fā)電AGC調頻的成功應用將為提高電網(wǎng)電能質(zhì)量、電網(wǎng)安全及提高電網(wǎng)頻率,改善電網(wǎng)對可再生能源的接納能力做出積極貢獻。
2017年10月,科陸又與山東融匯簽署合同,為山西平朔煤矸石發(fā)電廠(chǎng)2×300MW 發(fā)電機組建設AGC 儲能輔助調頻系統,建設規模9MW/4.478MWh,合同金額近3000萬(wàn)元,該項目于該項目于2017年11月開(kāi)工建設,目前處于系統調試階段。
然而在科陸之前,已有不止一家儲能企業(yè)布局山西輔助服務(wù)市場(chǎng)。早在2015年11月,北京睿能世紀科技有限公司就已在山西電網(wǎng)京玉電廠(chǎng)投運9MW/4.5MWh的儲能調頻項目,睿能公司聯(lián)合創(chuàng )始人王澍表示,該項目是國內首例規?;虡I(yè)示范項目,改造后的發(fā)電機組調頻性能kp達山西全網(wǎng)第一。
此外,在2017年5月,睿能世紀又投運山西電網(wǎng)晉能陽(yáng)光電廠(chǎng)9MW/4.5MWh儲能調頻項目,此次改造后的發(fā)電機組調頻性能kp峰值達到5.8,成為常規的電力生產(chǎn)設備。
2016年,陽(yáng)光三星(合肥)儲能電源有限公司也與晉能集團的全資子公司——山西國科節能有限公司簽署合作框架協(xié)議,約定雙方在山西省內實(shí)施儲能調頻示范項目,示范項目規劃容量不低于20MW/80MWH。
山西能監辦表示,山西京玉AGC儲能輔助調頻系統項目、山西同達電廠(chǎng)儲能AGC調頻項目和山西陽(yáng)光AGC儲能輔助調頻系統項目等3家電儲能試點(diǎn)項目,目前開(kāi)展良好,不僅改善了電廠(chǎng)調頻供應質(zhì)量,保障了山西電網(wǎng)的穩定運行,也獲得良好的輔助服務(wù)補償收益。
除了補償高之外,還有哪些因素使山西市場(chǎng)更具吸引力?
科陸電子有關(guān)人士表示,山西省火電機組比重較高,水電等調頻資源嚴重不足,儲能參與調頻輔助服務(wù)的回報比較理想。
睿能世紀方面則稱(chēng),山西省目前對于調頻資源的調用方式較為合理,能保證優(yōu)質(zhì)調頻資源優(yōu)先得到調用并獲取相應回報,而不是傳統的“大鍋飯”模式,調節效果好壞在補償上差別不明顯。
山西能源監管辦指出,下一步將會(huì )同相關(guān)部門(mén)開(kāi)展調研,了解先進(jìn)省份電儲能項目管理情況,盡快落實(shí)價(jià)格政策、明確電儲能容量電費,并根據首批試點(diǎn)實(shí)際情況,組織省電力公司做好市場(chǎng)需求和經(jīng)濟性方面的課題研究,適時(shí)開(kāi)展第二批試點(diǎn)工作。